節(jié)能降耗

一、引言

 

    根據(jù)火電設(shè)計規(guī)程SDJ-79規(guī)定，燃煤鍋爐的送、引風(fēng)機的風(fēng)量裕度分別為5%和5%～10%，風(fēng)壓裕度分別為10%和10%～15%。設(shè)計過程中很難計算管網(wǎng)的阻力、并考慮到長期運行過程中發(fā)生的各種問題，通?？偸前严到y(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng)壓裕度作為選型的依據(jù)，但風(fēng)機的型號和系列是有限的，往往選取不到合適的風(fēng)機型號時就往上靠，裕度大于20～30%比較常見。因此這些風(fēng)機運行時，只有靠調(diào)節(jié)風(fēng)門或風(fēng)道擋板的開度來滿足生產(chǎn)工藝對風(fēng)量的要求。風(fēng)機機械特性為平方轉(zhuǎn)矩特性，風(fēng)機運行時，靠調(diào)節(jié)風(fēng)門或者風(fēng)道檔板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量的方法，稱為節(jié)流調(diào)節(jié)。在節(jié)流調(diào)節(jié)過程中，風(fēng)機固有特性不變，僅僅靠關(guān)小風(fēng)門或擋板的開度，人為地增加管路的阻力，由此增大管路系統(tǒng)的損失，不利于風(fēng)機的節(jié)能運行。

    采用調(diào)速控制裝置，通過改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機風(fēng)量以適應(yīng)生產(chǎn)工藝的需要，這種調(diào)節(jié)方式稱為風(fēng)機的調(diào)速控制。風(fēng)機以調(diào)速控制方式運行能耗最省，綜合效益最高。交流電機的調(diào)速方式有多種、變頻調(diào)速是高效的最佳調(diào)速方案，它可以實現(xiàn)風(fēng)機的無級調(diào)速，并可方便地組成閉環(huán)控制系統(tǒng)、實現(xiàn)恒壓或恒流量的控制。

   風(fēng)機節(jié)電原理

如圖示為風(fēng)機風(fēng)壓H-風(fēng)量Q曲線特性圖:

n1-代表風(fēng)機在額定轉(zhuǎn)速運行時的特性;

n2-代表風(fēng)機降速運行在n2轉(zhuǎn)速時的特性;

R1-代表風(fēng)機管路阻力最小時的阻力特性;

R2-代表風(fēng)機管路阻力增大到某一數(shù)組時的阻力特性。

    風(fēng)機在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風(fēng)機所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風(fēng)量到Q2，實際上通過增加管網(wǎng)管阻，使風(fēng)機的工作點移到R2上的B點，風(fēng)壓增大到H2，這時風(fēng)機所需的功率正比H2Q2的面積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風(fēng)機所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節(jié)能，是以高運行成本換取簡單控制方式。

    若采用變頻調(diào)速，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調(diào)速后風(fēng)機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。

 

二、變頻改造方案

    根據(jù)風(fēng)機配置特作如下變頻改造方案：

1)風(fēng)機上裝設(shè)變頻系統(tǒng)(如下圖)；

2)保留原工頻系統(tǒng)及其聯(lián)動方式，且和變頻器系統(tǒng)互為備用。

三、變頻節(jié)能系統(tǒng)特點

 

1）采用奕創(chuàng)飛ECF500變頻器，調(diào)速范圍寬，變頻器調(diào)速范圍能適應(yīng)各種調(diào)速設(shè)備的要求，頻率范圍0.00-400.00Hz可調(diào)；

2）控制精度高，變頻器的數(shù)字設(shè)定分辨率為0.01Hz，模擬設(shè)定分辨率為0.2Hz；

3）控制功能強，能滿足各種不同的控制系統(tǒng)，通過端子可與各種頻率設(shè)定信號連接，如：0~10V，4~20mA?？赏ㄟ^端子控制正反轉(zhuǎn)等多種操作；

4）ECF500變頻器可與上位計算機或者可編程控制器(PLC)通信，實現(xiàn)遠程設(shè)定或修改變頻器參數(shù)，監(jiān)控變頻器的運行狀態(tài)等信息，從而組成工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)集中控制;

5）保護功能齊全，對過壓、欠壓、過流、過載、過熱等給予保護。

 

四、總結(jié)

 

    在風(fēng)機、水泵、壓縮機等應(yīng)用領(lǐng)域，引入變頻調(diào)速控制技術(shù)，能達到很好的節(jié)能效果，同時，也降低了電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，提高了設(shè)備的功率因數(shù)，延長了機械系統(tǒng)的使用壽命，提升了系統(tǒng)的可靠性，另外，因為變頻器強大的保護功能，對設(shè)備起到了很好的保護作用，有效降低了設(shè)備的維護成本。近幾年，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，從實踐結(jié)果來看，得到了良好經(jīng)濟效應(yīng)與社會效應(yīng)，并且，也得到用戶的廣泛認同。